Способ изготовления щеток для электрических машин

 

Использование: электрооборудование вагонов метрополитена и др. Способ изготовления щеток для электрических машин включает смешение исходных материалов, формование, термообработку, изготовление из термообработанных блоков заготовок, их пропитку водным раствором фосполиола, сушку и отличается тем, что перед пропиткой фосполиол нагревают до температуры 80 - 100^oC, затем подготавливают 45 - 55%-ный водный раствор фосполиола в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 - 0,96 кгс/см², а сушку пропитанных заготовок производят при температуре, выбранной в пределах 205 - 300^oC. 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления щеток для электрических машин, работающих в условиях повышенных вибрационных и ударных нагрузок, например электрооборудования вагонов метрополитена, рефрижераторного подвижного состава, пассажирских вагонов, электровозов и др.

Известен способ изготовления щеток для электрических машин, включающий пропитку заготовок водным раствором фурилового спирта с катализатором поликонденсации фурилового спирта и сушку при 50 120^oC [1] аналог.

Недостатки данного способа заключаются в низкой дугостойкости щеток, что приводит к их разрушению и повышенному износу, особенно при работе с повышенной плотностью тока в переходных режимах.

Известен способ изготовления щеток для электрических машин, включающий смешение исходных порошков, формование, термическую обработку заготовок, пропитку эфиром метилфосфоновой кислоты, например фосфорсодержащим олигомерным полиолом (фосполиолом), и сушку [2] прототип.

Недостатки известного способа связаны с низкой технологичностью пропитки из-за долгого процесса растворения фосполиола в воде, невозможности обеспечения стабильных электрических и механических характеристик щеток, так как пропиточный состав при указанных режимах термообработки не успевает полностью полимеризоваться.

Предложенный способ лишен указанных недостатков и заключается в том, что в способе изготовления щеток для электрических машин, включающем смешение исходных компонентов, формование, термообработку, изготовление из термообработанного полуфабриката заготовок, пропитку заготовок водным раствором фосполиола и сушку, перед пропиткой фосполиол нагревают до температуры 80 100^oC, затем подготавливают 45 55%-ный раствор фосполиола в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 0,96 кгс/см², а сушку пропитанных заготовок производят при температуре, выбранной в пределах 205 300^oC.

Пример.

Техуглерод марки ПМ16Э (53,6 мас.), графит ЭУТ-11 (6,0 мас.) и высокотемпературный каменноугольный пек марки "В" (40,4 мас.) смешивают и измельчают в вибромельнице М400-1,5 в течение 60 мин при температуре ниже 70^oC. Полученную смесь просеивают через сито 07 и прессуют при удельном давлении 1000 кгс/см² с кажущейся плотностью 1,24 1,28 г/см³. Заготовки спекают в угольной засыпке в окислительной атмосфере до 1200^oC, графитируют при 800^o С и изготавливают заготовки размером 10х25х35 мм. Стеклянную бутыль фосполиола помещают в водяную баню и нагревают до температуры 80 100^oC (80^oC щетка 1, 90^oC щетка 2, 100^oC щетка 3). Затем подготавливают 45 55%-ный водный раствор фосполиола с плотностью 1,20 г/см³ в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 - 0,96 кгс/см² (0,92 щетка 4; 0,96 щетка 5), после чего производят сушку заготовок при температуре, выбранной в пределах 205 300^oC (200^oC щетка 6; 205^oC щетка 7; 250^oC щетка 9; 30^oC - щетка 9). Заготовки армируют и подвергают испытаниям на мотор-компрессорах вагонов метро.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как следует из представленных данных, применение предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным реализовать следующие преимущества: на 28 30% повышается износостойкость щеток; на 18 20% снижается коэффициент трения щеток о коллектор; улучшается состояние коллектора, ликвидируется пилообразная выработка коллектора.

Формула изобретения

Способ изготовления щеток для электрических машин, включающий смешение исходных компонентов, формование, термообработку, изготовление из термообработанного полуфабриката заготовок, их пропитку водным раствором фосполиола и сушку, отличающийся тем, что перед пропиткой фосполиол нагревают до 80 100^o, затем подготавливают 45 55%-ный водный раствор фосполиола в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 0,96 кгс/см², а сушку пропитанных заготовок производят при температуре, выбранной в пределах 205 - 300^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1